FERRARI 2016: importanti novità alla Power Unit - FUNOANALISITECNICA F1ANALISITECNICA
FUNOAnalisitecnica fa parte del network di

FERRARI 2016: importanti novità alla Power Unit

Dopo l'anticipazione di Omnicorse riguardante i segreti che saranno presenti all'interno della camera di combustione della Power Unit che verrà montata sulla Ferrari 2016, anche noi di F1ANALISITECNICA vogliamo comunicarvi quello che da qualche settimana ci è arrivato all'orecchio.

FUORI L'INTERCOOLER, DENTRO I CORNETTI D'ASPIRAZIONE VARIABILI
Come già annunciato oltre un mese fa, l'intercooler di tipo aria acqua (collocato fino alla scorsa stagione all'interno della "V" del motore endotermico) verrà collocato in un posizione completamente diversa rispetto alle passate stagioni, seguendo la filosofia Mercedes. Questo spostamento permetterà agli ingegneri di Maranello innanzitutto di inserire all'interno della V il motore elettrico MGU-H, ma anche e soprattutto di utilizzare i cornetti o trombette di aspirazione variabile (nel 2015 mancava spazio) 

Questa caratteristica tecnica è molto utilizzata soprattutto nei motori con elevate prestazioni, e aiuterà gli ingegneri di Maranello a sfruttare adeguatamente l’inerzia delle colonne gassose e le onde di pressione presenti nei condotti di aspirazione. Ciò comporta una miglior efficacia nell'aspirazione nonché una miglior riempimento della camera di combustione, necessario se si vuole aumentare il rendimento di combustione dell'unità endotermica. 

I cornetti di aspirazione grazie ad un meccanismo meccanico ma comandato elettricamente potranno quindi adattarsi ai valori di lunghezza prestabiliti durante le prove svolte al banco. Grazie alla alzata o all'abbassamento dei cornetti si cerca infatti di restare sempre nel punto di miglior efficienza del motore endotermico. L'aspirazione funzionerà a "condotto corto" (con le trombette nel PMI) quando le rotazioni del motore endotermico saranno molto elevate ed il motivo è presto spiegato; il tempo che l’onda di pressione ha a disposizione per raggiungere l’estremità del condotto cioè la trombetta, essere riflessa poi e arrivare quindi alla valvola è molto ridotto, mentre si allungheranno per migliorare il rendimento del motore a regimi minori (aspirazione a condotto lungo).

Quindi, schematizzando i concetti sopra espressi, possiamo dire che:
  • condotto corto = miglior riempimento del cilindro alle alte velocità di rotazione;
  • condotto lungo = miglior riempimento alle medie velocità di rotazione.



FERRARI PORTA LA PRESSIONE IN CAMERA DI COMBUSTIONE A 200 BAR
Un'altra importante novità che porterà in pista la Ferrari sarà situata all'interno del motore a combustione, più precisamente nella camera di combustione. Come abbiamo scritto una settimana fa circa, il segreto dell'elevata efficienza del motore endotermico Mercedes che si ripercuote in maniera positiva sui sitemi ibridi, sta nell'utilizzo di una versione evoluta del DiesOtto, che il colosso tedesco presentò nell'ormai lontano 2007 al Salone di Francoforte.

Brevemente, come funziona questa "nuova" tipologia" (chiamata anche più specificatamente HCCI) di base) di motore? Quando il motore deve funzionare a pieno carico si comporta semplicemente come un normale benzina, con la candela che innesca la combustione della miscela aria-benzina e una combustione "omogenea". Quando invece il motore deve funzionare a carichi parziali, la combustione avviene spontaneamente aumentando il rapporto di compressione come in un semplice motore diesel, che come abbiamo già detto prima ha una efficienza migliore.

Quello su cui in Ferrari hanno lavorato molto durante l'inverno è il cercare l'autoaccensione in camera di combustione, quindi cercare di far funzionare il proprio endotermico come un Diesel. In Ferrari aumentando il rapporto di compressione sono riusciti ad arrivare ad una pressione in camera di combustione prossima ai 200 bar (valore molto elevato, ma ancora non vicino al valore raggiunto da Mercedes). Ma ciò cosa comporta? L'autoaccensione come già detto, ma anche un aumento importante del rendimento del motore poiché si riesce ad avere una PME, pressione media effettiva, maggiore che comporta una potenza specifica maggiore.

Come già detto per quanto riguardava la Power Unit Mercedes, il segreto sta nel riuscire ad alzare l'asticella dell'intervento dell'accensione comandata ossia di quando il motore passa ad un funzionamento "classico a benzina". Meno si sfrutta quella tipologia di funzionamento e meno il rendimento del motore endotermico crolla verso valori più classici. Mercedes per esempio, è da anni che ci sta lavorando e mese dopo mese sta riuscendo ad ottimizzare questa fase, continuando a trovare CV (aumenta la potenza specifica) e ad ottenere soprattutto consumi specifici sempre inferiori, fondamentali nella Formula 1 moderna.

I problemi che si vanno ad introdurre nel portare la pressione in camera di combustione a valori molto elevati sono tanti ed importanti; uno dei principali è relativo ai picchi di pressione (soprattutto sui cilindri) e di sollecitazioni meccaniche che la miscela genera all'interno della camera di combustione, solitamente non sopportabili dal motore al di sopra di carichi medio bassi. Tali valori elevati di pressione vanno poi ad influire sul funzionamento di tutta l'unità endotermica, creando spesso numerose vibrazioni che vanno a mettere notevolmente sotto sforzo oltre che i cilindri, anche il basamento e la testata.

Sarà da capire se una volta portata in pista, la nuova Power Unit Ferrari sarà affidabile o presenti problemi di affidabilità. In fabbrica purtroppo qualche problema lo stanno avendo; e il tempo da qui al 22 febbraio è sempre meno.

Cristiano Sponton

About Cristiano Sponton

Subscribe to this Blog via Email :
Powered by Blogger.